第11課 物理學(xué)的重大進(jìn)展課件

第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.簡述經(jīng)典力學(xué)的主要內(nèi)容，認(rèn)識它的歷史地位。2.知道相對論、量子論的主要內(nèi)容，敘述它的意義。第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展探究：他們分別是什么人？有什么貢獻(xiàn)？第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展

一、經(jīng)典力學(xué)1.產(chǎn)生背景：（1）社會前提：文藝復(fù)興運(yùn)動對科學(xué)研究產(chǎn)生了重要影響（2）物質(zhì)條件：資本主義發(fā)展為其提供了物質(zhì)基礎(chǔ)

（3）科學(xué)家勇于探索的精神第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展伽利略

主要貢獻(xiàn)：證明日心說的正確性開創(chuàng)重事實、重邏輯的近代科學(xué)

“近代科學(xué)之父”伽利略（1564—1642），偉大的意大利物理學(xué)家和天文學(xué)家，他開創(chuàng)了以實驗事實為根據(jù)并具有嚴(yán)密邏輯體系和數(shù)學(xué)表述形式的近代科學(xué)，被譽(yù)為“近代科學(xué)之父”。他第一個把望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)天空進(jìn)行觀測，出版了《星空使者》一書。1632年，他出版了《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》，把哥白尼的學(xué)說推到了最終勝利的階段。第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展

1590年，伽利略在比薩斜塔上做了“兩個鐵球同時落地”的著名實驗，從此推翻了亞里士多德“物體落地下的速度和重量成比例”的學(xué)說，糾正了這個持續(xù)了1900年之久的錯誤結(jié)論。伽利略所做的兩個鐵球同時落地實驗第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展伽利略的手稿伽利略的折射式望遠(yuǎn)鏡

1609年，伽利略創(chuàng)制了天文望遠(yuǎn)鏡。他觀測到月球表面凹凸不平，并繪制了第一幅月面圖。發(fā)現(xiàn)了多種天文現(xiàn)象。其他成就第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展（1）創(chuàng)立科學(xué)的研究方法：實驗和觀察。（2）物理學(xué)：實驗證明力與運(yùn)動狀態(tài)的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)自由落體定律等。（3）天文學(xué)：自制望遠(yuǎn)鏡觀察天體并取得大量成果的第一人，證明了哥白尼“日心說”的正確性。貢獻(xiàn)第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展（1）開創(chuàng)了以實驗事實為根據(jù)并具有嚴(yán)密邏輯體系的近代科學(xué)（2）為后來經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)造和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)意義第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展牛頓（1642—1727），英國物理學(xué)家、天文學(xué)家和數(shù)學(xué)家，出生于英國的林肯郡，1661年進(jìn)入劍橋大學(xué)學(xué)習(xí)，1665年發(fā)現(xiàn)了二項式定理。牛頓的三大發(fā)現(xiàn)，即光的光譜分解，萬有引力定律和微積學(xué)，奠定了經(jīng)典物理學(xué)及某些學(xué)科的理論基礎(chǔ)，導(dǎo)致了世界史上的一次科學(xué)革命。牛頓還在代數(shù)和數(shù)論、計算方法、概率論等方面有創(chuàng)造性的成就和貢獻(xiàn)。第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展（1）力學(xué)方面：1687年，出版了《自然哲學(xué)的教學(xué)原理》一書，提出物理運(yùn)動的三大定律和萬有引力定律，而三大定律和萬有引力定律標(biāo)志著形成了一個以實驗為基礎(chǔ)，以數(shù)學(xué)為表達(dá)形式的牛頓力學(xué)體系，即經(jīng)典力學(xué)體系。主要成就第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展（2）在光學(xué)方面，牛頓發(fā)現(xiàn)了日光是由不同的顏色即不同波長的光構(gòu)成的，奠定了光譜分析的基礎(chǔ)，制作了牛頓色盤。他在1704年出版了《光學(xué)》一書，創(chuàng)立了光的“微粒說”。（3）在數(shù)學(xué)方面，他與萊布尼茲幾乎同時創(chuàng)立了微積分學(xué)。（4）在天文學(xué)領(lǐng)域，他在1671年創(chuàng)制了反射望遠(yuǎn)鏡。第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展1.注重實驗2.數(shù)學(xué)化經(jīng)典力學(xué)的特征第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展（a）這一體系對解釋和預(yù)見物理現(xiàn)象，具有決定意義，后來根據(jù)萬有引力定律，人們發(fā)現(xiàn)了海王星、冥王星。標(biāo)志人類科學(xué)時代的開始。（自然科學(xué)角度）(b)引發(fā)了第一次工業(yè)革命，使人類進(jìn)入蒸汽時代。（生產(chǎn)力和社會發(fā)展角度）（C）為啟蒙思想和唯物主義哲學(xué)奠定科學(xué)基礎(chǔ)。（哲學(xué)角度）經(jīng)典力學(xué)的影響第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展海王星王和冥星的發(fā)現(xiàn)第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展哈雷慧星軌道的推算

長期以來，人們一直認(rèn)為彗星是神秘的，不吉利的災(zāi)星，根本不能用科學(xué)來說明。牛頓的好友哈雷用牛頓力學(xué)算出了1682年出現(xiàn)的彗星的軌道，指出它的回歸周期是75—76年，由此預(yù)言它將在1758年再次出現(xiàn)。53年以后的1758年（當(dāng)時哈雷已去世），這顆彗星果然如期出現(xiàn)。哈雷慧星的發(fā)現(xiàn)驗證了萬有引力定律的科學(xué)性。第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展牛頓名言

我之所以能比別人看得遠(yuǎn)些，是因為我站在巨人們的肩上。我只不過是一個在海濱玩耍的小孩，不時地為比別人找到更光滑、更美麗的卵石和貝殼而高興。而在我面前的真理的海洋，卻完全是個迷。——牛頓臨終遺言你覺得牛頓是個怎樣的人？他的這些品質(zhì)跟他的突出成就有關(guān)系嗎？第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展三：相對論的建立——愛因斯坦閱讀課文思考下列問題：相對論的歷史背景？相對論是主要研究什么問題的？相對論分為哪兩部分？第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展二、相對論的創(chuàng)立1.相對論提出的歷史背景（1）過去的物理學(xué)以牛頓理論為基礎(chǔ)，認(rèn)為時間和空間是絕對的，兩者是沒有任何直接聯(lián)系的。（2）19世紀(jì)隨著科學(xué)的飛速發(fā)展，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)高速運(yùn)動的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象，經(jīng)典力學(xué)無法解釋。第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展（1）狹義相對論：物體運(yùn)動時，質(zhì)量會隨物體運(yùn)動速度增長而增加，同時，空間和時間也會隨著物體運(yùn)動速度的變化而變化，即會發(fā)生尺縮效應(yīng)和鐘慢效應(yīng)。（2）廣義相對論：空間和時間的性質(zhì)不僅取決于物質(zhì)的運(yùn)動情況，也取決于物質(zhì)本身的分布狀態(tài)。相對論的內(nèi)容第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展3.相對論提出的歷史意義（1）相對論的提出是物理學(xué)領(lǐng)域的一次重大革命。（2）否定了經(jīng)典力學(xué)絕對時空觀，發(fā)展了牛頓力學(xué)。（3）推動物理學(xué)發(fā)展到了新的高度。第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展相對論和經(jīng)典力學(xué)有何關(guān)系？1.相對論否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對時空觀；2.相對論發(fā)展了牛頓力學(xué)，牛頓力學(xué)是相對論力學(xué)在低速狀態(tài)下的一個特例；3.牛頓力學(xué)是整個力學(xué)的基礎(chǔ)，牛頓所創(chuàng)造的概念，至今仍指導(dǎo)著人們的物理學(xué)思想。第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展狹義相對論發(fā)表100周年，也許全世界只有幾十個人能完全理解他的真諦，但這并不能掩蓋相對論對人類生活的巨大改變。

第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展“天上方一日，人間已一年”

乘坐“光子火箭”的星際旅行

乘坐“光子火箭”以光速作星際旅行，回到地球時，我們會發(fā)現(xiàn)什么變化？第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展這個故事形象地說明了時間和空間的相對性。

愛因斯坦關(guān)于相對論的比喻。為了對這一深奧的理論做通俗的說明，愛因斯坦曾經(jīng)風(fēng)趣地對一名男青年說：“我打個比方，比如你屁股坐在火爐上烤和坐在公園柳蔭下與女士談情說愛，那么，同樣的時間你覺得哪一個更長？”男青年說：“當(dāng)然坐在火爐上烤的時間覺得長久?！睈垡蛩固拐f：“這就是我的相對論內(nèi)容?！钡?1課物理學(xué)的重大進(jìn)展三、量子論的誕生與發(fā)展1.量子論誕生的歷史背景（1）19c末20c初，電子和放射性的發(fā)現(xiàn)使人們對物質(zhì)的認(rèn)識深入到原子內(nèi)部。（2）實驗表明，微觀粒子的運(yùn)動不能用通常的宏觀物體的運(yùn)動規(guī)律進(jìn)行描述。第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展普朗克，生于基爾。1879年普朗克在慕尼黑大學(xué)獲得博士學(xué)位后，先后在慕尼黑大學(xué)和基爾大學(xué)任教。由于量子論創(chuàng)立，普朗克獲得1918年諾貝爾物理學(xué)獎。他的父親是一位杰出的法律教授。普朗克是德國人所具有的最好品質(zhì)的范例：誠懇、忠于職守，他的業(yè)余愛好是音樂，在這方面表現(xiàn)了專業(yè)藝術(shù)才干；另一項業(yè)余愛好是他一直堅持到晚年的登山運(yùn)動。

第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展2.量子論的誕生、發(fā)展和量子力學(xué)（1）誕生：

1900年，德國物理學(xué)家普朗克提出量子假說，宣告量子論誕生。（2）發(fā)展：①愛因斯坦利用量子理論成功解釋了光電效應(yīng)；②玻爾提出了有關(guān)原子的量子理論；③20世紀(jì)30年代，量子力學(xué)建立。（量子力學(xué)：研究微觀世界粒子運(yùn)動規(guī)律